तिरछीहार्मोनिक रिड्यूसरये नवोन्मेषी परिशुद्ध न्यूनीकरण उपकरण हैं जो हार्मोनिक ड्राइव संरचना पर पॉलीइथरइथरकीटोन (तिरछी) मिश्रित सामग्रियों का उपयोग करते हैं, और पारंपरिक हार्मोनिक रिड्यूसर की उच्च न्यूनीकरण अनुपात विशेषताओं को तिरछी सामग्रियों के हल्केपन के लाभों के साथ संयोजित करते हैं। निम्नलिखित चार आयामों का विस्तृत परिचय है: संरचनात्मक विशेषताएँ, सामग्री नवाचार, प्रदर्शन पैरामीटर और अनुप्रयोग क्षेत्र:
I. संरचनात्मक विशेषताएँ
तिरछीहार्मोनिक रिड्यूसर, तरंग जनरेटर - लचीला गियर - कठोर गियर की पारंपरिक हार्मोनिक ड्राइव संरचना को अपनाता है। हार्मोनिक रिड्यूसर का मुख्य नवाचार लचीले गियर के एक-टुकड़े इंजेक्शन मोल्डिंग के लिए 50% लंबे ग्लास फाइबर प्रबलित तिरछी के उपयोग में निहित है, और कठोर गियर का आंतरिक गियर रिंग एक तिरछी-धातु सम्मिलित संरचना (स्टील बेस + तिरछी टूथ सतह) है। तरंग जनरेटर बेयरिंग की बाहरी रिंग एक तिरछी स्व-स्नेहन पिंजरे के साथ एकीकृत है, जो पारंपरिक हार्मोनिक रिड्यूसर में ग्रीस पर निर्भरता को समाप्त करता है। समग्र संरचना को टोपोलॉजी अनुकूलन के माध्यम से डिज़ाइन किया गया है, जिसमें लचीले गियर की दीवार की मोटाई सहनशीलता को ±0.01 मिमी के भीतर नियंत्रित किया जाता है ताकि मेशिंग के दौरान निरंतर लोचदार विरूपण सुनिश्चित हो सके।
द्वितीय. भौतिक नवाचार
हल्के वजन में सफलता: तिरछी लचीले गियर का घनत्व केवल 1.5g/सेमी³ है, जो स्टील लचीले गियर की तुलना में वजन को 60% कम करता है और जड़त्व आघूर्ण को 45% तक कम करता है, जिससे रोबोट जोड़ों की गतिशील प्रतिक्रिया गति में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।
थकान प्रतिरोध: फाइबर अभिविन्यास अनुकूलन के माध्यम से, तिरछी लचीले गियर का झुकने वाला थकान जीवन 10⁸ चक्र (रेटेड लोड के तहत) तक पहुंच जाता है, जो स्टील स्तर के 85% के करीब पहुंच जाता है।
घर्षण अनुकूलन: पीईईके दांत की सतह का घर्षण गुणांक 0.05 (शुष्क घर्षण स्थिति) जितना कम है, और जब कठोर गियर दांत की सतह पर पीटीएफई कोटिंग के साथ संयुक्त किया जाता है, तो यह तेल के बिना शांत संचालन को सक्षम बनाता है (शोर≤55 डीबी).
तृतीय. मुख्य प्रदर्शन पैरामीटर
न्यूनीकरण अनुपात सीमा: 50:1 से 320:1 (एकल-चरण संचरण), 10,000:1 का अति-उच्च न्यूनीकरण अनुपात प्राप्त करने के लिए बहु-चरण श्रृंखला कनेक्शन का समर्थन करता है
रेटेड टॉर्क: 3 से 50 N・मीटर (संबंधित मॉडल एचएक्स-14 से एचएक्स-50), पीक टॉर्क रेटेड मान से दोगुना तक पहुंच सकता है
सटीकता संकेतक: बैकलैश≤1 मिनट, ट्रांसमिशन त्रुटि≤30 चाप सेकंड, मरोड़ कठोरता≥20 एन・एम/रेड
पर्यावरण अनुकूलनशीलता: परिचालन तापमान -40℃180 तक℃, वैक्यूम वातावरण के साथ संगत (10 पर स्थिर रूप से काम कर सकता है)⁻⁶कुंआ)
चतुर्थ. विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्र
सहयोगी रोबोट: अंतिम प्रभावकों के कलाई जोड़, जैसे कि UR5e रोबोट का छठा अक्ष, हल्के और उच्च परिशुद्धता वाले पकड़ने को प्राप्त करते हैं
चिकित्सा उपकरण: सर्जिकल रोबोट भुजाओं (जैसे दा विंची शी) के छोटे गति जोड़, जिन्हें सड़न रोकने वाले वातावरण और कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है
एयरोस्पेस: उपग्रह अभिवृत्ति नियंत्रण तंत्र, ड्रोन यांत्रिक भुजाएं, प्रक्षेपण लागत को कम करने के लिए इसकी वैक्यूम अनुकूलनशीलता और हल्के वजन की विशेषताओं का उपयोग करना।
पीईईके हार्मोनिक रिड्यूसर: हार्मोनिक रिड्यूसर के निर्माण में कार्बन फाइबर प्रबलित पीईईके (सीएफ/पीईईके) का उपयोग स्टील के विरूपण तनाव को केवल 1/7 तक कम कर सकता है, अवमंदन विशेषताओं को बढ़ा सकता है, और अनुनाद के जोखिम को कम कर सकता है। लचीले गियर और कठोर गियर के दांतों के बीच संपर्क दांतों की संख्या 47% तक बढ़ाई जा सकती है, जिससे थकान जीवन में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, और धातु के लचीले गियर के लिए चक्र संख्या 29,000 गुना से बढ़कर 564,000 गुना हो जाती है।
पीईईके हार्मोनिक रिड्यूसर: सीएफ/पीईईके बेहतर प्रदर्शन प्रदान करता है
धातु-आधारित लघु-सिलेंडर की तुलना में विशिष्ट शक्ति और घिसाव प्रतिरोध जैसे लाभों के अतिरिक्ततिरछी हार्मोनिक रिड्यूसरसीएफ/पीईईके से बने पीईईके हार्मोनिक रिड्यूसर में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:1कम विरूपण तनाव,2बेहतर अवमंदन विशेषताएँ, प्रभावी रूप से अनुनाद की संभावना को कम करती हैं,2लचीले गियर और कठोर गियर दांतों के बीच संपर्क दांतों और जाल क्षेत्र की संख्या में वृद्धि, पीईईके हार्मोनिक रिड्यूसर के भार वहन और प्रभाव प्रतिरोध को बढ़ाती है,2बेहतर थकान जीवन, आदि.
(1) धातु-आधारित लघु-सिलेंडर हार्मोनिक रिड्यूसर की तुलना में, समान भार के अंतर्गत, तिरछी-आधारित मिश्रित सामग्रियों का विरूपण प्रतिबल स्टील के विरूपण प्रतिबल का केवल 1/7 होता है। इसलिए, छोटे अक्षीय आयाम में, डिज़ाइन संरचना के लिए एक बड़ा गियर मॉड्यूल और रेडियल विरूपण गुणांक चुना जा सकता है, जिससे डिज़ाइन की स्वतंत्रता बढ़ जाती है।
(2) संपूर्ण पीईईके-आधारित समग्र सामग्री हार्मोनिक रिड्यूसर की प्राकृतिक आवृत्तियाँ धातु-आधारित की तुलना में 40-45% अधिक हैं, जो दर्शाता है कि पीईईके-आधारित समग्र सामग्री पीईईके हार्मोनिक रिड्यूसर में बेहतर भिगोना विशेषताएँ हैं और यह अनुनाद की संभावना को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है।
(3) 20 न्यूटन मीटर के भार और 2000 रेडियन/मिनट की गति की निर्धारित परिचालन स्थितियों में, तिरछी मिश्रित सामग्री से बने हार्मोनिक रिड्यूसर में मेशिंग दांतों की संख्या बढ़कर 52 जोड़ों तक पहुँच जाती है, जो धातु से बने दांतों की संख्या से 47% अधिक है। लचीले गियर और कठोर गियर दांतों के बीच संपर्क दांतों और मेशिंग क्षेत्र की संख्या में वृद्धि से गियर युग्म का मेशिंग क्षेत्र बढ़ जाता है, और संपर्क दाब अधिक गियर दांतों की सतहों पर वितरित होता है, जिससे तिरछी हार्मोनिक रिड्यूसर का भार वहन और प्रभाव प्रतिरोध बढ़ जाता है।
(4) समान संरचना के अंतर्गत, सीएफ़/तिरछी लघु-सिलेंडर हार्मोनिक रिड्यूसर का थकान जीवन बेहतर होता है। पारंपरिक धातु हार्मोनिक रिड्यूसर में अत्यधिक विरूपण तनाव होता है, और जब चक्र संख्या 29,000 बार तक पहुँच जाती है, तो लचीले गियर के दाँत स्थैतिक विफलता का अनुभव करते हैं। तिरछी मिश्रित सामग्रियों से बने लचीले गियर की चक्र संख्या 564,000 बार और थकान जीवन 939.5 घंटे होने की उम्मीद है।
